[发明专利]一种微波光催化流化床废水处理装置及其处理方法

说明书

  

技术领域

本发明涉及一种处理废水的装置及方法，尤其涉及一种微波光催化流化床废水处理装置及其处理方法。 

背景技术

化工、制药和印染等企业排放的废水所含有机污染物包括酚类、多环芳香族化合物及含氮、氧、硫的杂环化合物等有毒、有害物质，属于典型的难降解的有机工业废水。随着工业的发展，特别是进入地下水环境中的污染物种类和数量越来越多，有毒有害、三致、难降解的有机污染物己严重的威胁人类的健康。目前国内废水处理方法主要采用生化法，生化法对废水中的苯酚类及苯类物质有较好的去除作用，但对喹啉类、吲哚类、吡啶类、咔唑类等一些难降解有机物处理效果较差。吸附法处理废水也占有一定的比例，当废水通过比表面积很大的固体颗粒时，水中的污染物会被吸附到固体颗粒的吸附剂上，从而去除污染物质。吸附法处理废水可取得较好的效果，但存在吸附剂用量大，费用高，产生二次污染等问题。 

高级氧化技术是在废水中产生大量的羟基自由基，羟基自由基能够无选择性地将废水中的有机污染物如酚类、多环芳烃、含氮有机物降解为二氧化碳和水，催化氧化法特别适用于后续的深度处理。在流化床反应器中，光催化剂粉末直接或负载在颗粒状载体上后以悬浮态存在于水溶液中，能随待处理液发生翻滚、迁移，流化床反应器结构相对简单，光催化剂与污染物接触面积大。申请号为CN01129979.7公开了一种光催化流化床净化有机污染物的方法，对于高浓度有机废水需要多级流化床串联，存在光能利用率较低的问题。申请号为CN201020588423.7公开了一种三相流化床光催化氧化废水处理装置，需要额外增加氧气或臭氧气源，增加大规模工业化推广成本。申请号为CN201110324226.3公开了一种用于有机废水处理的光流化床反应装置，存在光合细菌培养、处理成本较高、光能利用率较低的问题。 

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种微波光催化流化床废水处理装置及其处理方法，利用微波对光催化剂的极化作用，促进羟基自由基生成，提高光催化剂活性和光催化降解废水效率，为高浓度难降解有机废水连续化处理提供有效的方法和装置。 

本发明为解决上述提出的问题所采用的技术方案是： 

一种微波光催化流化床废水处理装置，包括流化床1，循环水管2，缓冲回流罐3，隔膜泵4，微波导管5，磁控管6，微波管电源7和光催化反应装置8，流化床1通过循环水管2连接于缓冲回流罐3，缓冲回流罐3与流化床1之间的循环水管2下游上设置有隔膜泵4，流化床1顶部一侧设置微波导管5，微波导管5与磁控管6相连通，磁控管6与微波管电源7电性连接，流化床1外侧设置光催化反应装置8，光催化反应装置8包括外罩9和紫外灯10，外罩9内设置紫外灯10，缓冲回流罐3上部设置预处理废水入口11，缓冲回流罐3下部设置净水出口12。

所述的流化床1，包括流化床床体13，气体分布板14和催化颗粒挡板15，流化床床体13内腔设置气体分布板14，气体分布板14上方设置催化颗粒挡板15。 

所述的循环水管2包括循环水进水管16和循环水出水管17，隔膜泵4设置在循环水进水管16上，循环水进水管16设置在流化床床体13底部，循环水出水管17设置在流化床床体13上部。 

所述的流化床主体13采用石英管材料，具有良好的透光性，同时耐微波辐射。 

所述的隔膜泵4一侧的循环水出水管17上设置有电磁流量计19。 

所述的缓冲回流罐3下部净水出口12处设置有阀门20。 

所述的光催化反应装置8个数为两个，分别位于流化床1的两侧，两侧的光催化反应装置8对称设置。 

所述的外罩9为不锈钢半圆外罩，外罩9内壁上涂覆反光层18，有利于紫外光源的充分利用，同时防止微波泄漏和紫外光辐射。 

所述的紫外灯10为波长为254nm的汞灯。 

一种微波光催化流化床废水处理装置，还包括水质在线检测仪21，所述水质在线检测仪21设置在缓冲回流罐3内，检测废水的处理指标，根据处理指标调节微波功率、光源功率、达标净水排放和预处理废水进入。 

根据处理指标调节微波功率、光源功率、达标净水排放和预处理废水进入。 

所述的磁控管6为水冷磁控管，个数为5-10个，磁控管6功率为1-2kW，微波管电源7为其提供高压直流电。 

所述的紫外灯10安装于流化床1轴向外侧，避免光催化剂颗粒对石英玻璃的磨损。 

一种微波光催化流化床废水处理装置的废水处理方法，包括步骤如下：